Какое количество теплоты получила вода от цилиндрика
Лёша нашёл в кабинете физики отполированный цилиндрик и заинтересовался, из какого материала он сделан — из олова или из железа. Лёша прочитал в справочнике, что плотности железа и олова отличаются не более чем на 10%, а вот их удельные теплоёмкости различаются почти в два раза: 250 Дж/(кг · °С) для олова и 460 Дж/(кг · °С) для железа. Для определения материала цилиндра было решено провести термодинамический опыт. Лёша налил в пластиковый калориметр mв = 100 г холодной воды при комнатной температуре tх = 20 °С. В горячую воду, которая имела температуру tг = 47,5 °С градуса, Лёша поместил цилиндрик. После того, как цилиндрик нагрелся, Лёша перенёс его в калориметр и затем измерил установившуюся температуру в калориметре — она оказалась равной tу = 22,5 °С. После этого Лёша взвесил цилиндрик, его масса оказалась равной mц = 168 г. Теплоёмкостью калориметра Лёша решил пренебречь. Удельная теплоёмкость воды cв = 4200 Дж/(кг · °С) ему была известна.
1) Какое количество теплоты получила вода от цилиндрика?
2) Рассчитайте удельную теплоёмкость материала цилиндрика и определите, из какого металла он изготовлен.
3) Когда Лёша почти закончил обработку результатов своего эксперимента, учитель сказал ему, чтобы он не забыл учесть теплоёмкость калориметра. Масса калориметра составляла mк = 30 г, а удельная теплоёмкость пластмассы по данным справочника была равна cк = 210 Дж/(кг · °С). Может ли Лёша, с учётом этих сведений, утверждать, что он не ошибся в определении материала, из которого сделан цилиндрик?
1) Количество теплоты, полученное водой:
Дж.
2) Составим уравнение теплового баланса воды и цилиндрика:
Дж/(кг · °С).
Видно, что полученная удельная теплоёмкость совпадает с удельной теплоёмкостью олова. То есть цилиндрик оловянный.
3) Будем считать, что калориметр нагрелся до температуры воды tу = 22,5 °С. В этом случае уравнение теплового баланса можно записать так:
Тогда для значения удельной теплоёмкости цилиндрика можно получить:
Дж/(кг · °С).
Видно, что полученное значение практически не отличается от найденного ранее. Значит, материал цилиндрика определён правильно.
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы | ||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Приведено полное решение, включающее следующие элементы: I) записаны положения теории, физические законы, закономерности, формулы и т.п. применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом; II) проведены нужные рассуждения, верно осуществлена работа с графиками, схемами, таблицами (при необходимости), сделаны необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями; часть промежуточных вычислений может быть проведена «в уме»; задача может решаться как в общем виде, так и путём проведения вычислений непосредственно с заданными в условии численными значениями); Источник Какое количество теплоты получила вода от цилиндрика
Лёша нашёл в кабинете физики отполированный цилиндрик и заинтересовался, из какого материала он сделан — из олова или из железа. Лёша прочитал в справочнике, что плотности железа и олова отличаются не более чем на 10%, а вот их удельные теплоёмкости различаются почти в два раза: 250 Дж/(кг · °С) для олова и 460 Дж/(кг · °С) для железа. Для определения материала цилиндра было решено провести термодинамический опыт. Лёша налил в пластиковый калориметр mв = 100 г холодной воды при комнатной температуре tх = 20 °С. В горячую воду, которая имела температуру tг = 47,5 °С градуса, Лёша поместил цилиндрик. После того, как цилиндрик нагрелся, Лёша перенёс его в калориметр и затем измерил установившуюся температуру в калориметре — она оказалась равной tу = 22,5 °С. После этого Лёша взвесил цилиндрик, его масса оказалась равной mц = 168 г. Теплоёмкостью калориметра Лёша решил пренебречь. Удельная теплоёмкость воды cв = 4200 Дж/(кг · °С) ему была известна. 1) Какое количество теплоты получила вода от цилиндрика? 2) Рассчитайте удельную теплоёмкость материала цилиндрика и определите, из какого металла он изготовлен. 3) Когда Лёша почти закончил обработку результатов своего эксперимента, учитель сказал ему, чтобы он не забыл учесть теплоёмкость калориметра. Масса калориметра составляла mк = 30 г, а удельная теплоёмкость пластмассы по данным справочника была равна cк = 210 Дж/(кг · °С). Может ли Лёша, с учётом этих сведений, утверждать, что он не ошибся в определении материала, из которого сделан цилиндрик? 1) Количество теплоты, полученное водой: 2) Составим уравнение теплового баланса воды и цилиндрика: Видно, что полученная удельная теплоёмкость совпадает с удельной теплоёмкостью олова. То есть цилиндрик оловянный. 3) Будем считать, что калориметр нагрелся до температуры воды tу = 22,5 °С. В этом случае уравнение теплового баланса можно записать так:
Тогда для значения удельной теплоёмкости цилиндрика можно получить: Видно, что полученное значение практически не отличается от найденного ранее. Значит, материал цилиндрика определён правильно. Источник Какое количество теплоты получила вода от цилиндрика
Паша нашёл в кабинете физики отполированный цилиндрик и заинтересовался, из какого материала он сделан — из олова или из железа. Паша прочитал в справочнике, что плотности железа и олова отличаются не более чем на 10%, а вот их удельные теплоёмкости различаются почти в два раза: 250 Дж/(кг · °С) для олова и 460 Дж/(кг · °С) для железа. Для определения материала цилиндра было решено провести термодинамический опыт. Паша налил в пластиковый калориметр mв = 100 г холодной воды при комнатной температуре tх = 25 °С. В горячую воду, которая имела температуру tг = 52,5 °С градуса, Паша поместил цилиндрик. После того, как цилиндрик нагрелся, Паша перенёс его в калориметр и затем измерил установившуюся температуру в калориметре — она оказалась равной tу = 27,5 °С. После этого Паша взвесил цилиндрик, его масса оказалась равной mц = 168 г. Теплоёмкостью калориметра Паша решил пренебречь. Удельная теплоёмкость воды cв = 4200 Дж/(кг · °С) ему была известна. 1) Какое количество теплоты получила вода от цилиндрика? 2) Рассчитайте удельную теплоёмкость материала цилиндрика и определите, из какого металла он изготовлен. 3) Когда Паша почти закончил обработку результатов своего эксперимента, учитель сказал ему, чтобы он не забыл учесть теплоёмкость калориметра. Масса калориметра составляла mк = 20 г, а удельная теплоёмкость пластмассы по данным справочника была равна cк = 210 Дж/(кг · °С). Может ли Паша, с учётом этих сведений, утверждать, что он не ошибся в определении материала, из которого сделан цилиндрик? 1) Количество теплоты, полученное водой: 2) Составим уравнение теплового баланса воды и цилиндрика: Видно, что полученная удельная теплоёмкость совпадает с удельной теплоёмкостью олова. То есть цилиндрик оловянный. 3) Будем считать, что калориметр нагрелся до температуры воды tу = 27,5 °С. В этом случае уравнение теплового баланса можно записать так:
Тогда для значения удельной теплоёмкости цилиндрика можно получить: Видно, что полученное значение практически не отличается от найденного ранее. Значит, материал цилиндрика определён правильно.
|
Дж/(кг · °С).
Дж/(кг · °С).
